受白桦树启发!中国科学技术大学「国家优青」陈立锋Angew丨仿生梯度多孔碳实现高载量锂硫电池
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2026-04-21 08:30
文章摘要
背景:锂硫电池因其高理论容量被视为下一代储能系统,但其实际应用面临硫的绝缘性、多硫化物穿梭及高硫载量下动力学迟缓等挑战。研究目的:受白桦树干高效传质机制启发,旨在设计一种具有径向梯度孔结构的仿生氮掺杂碳纳米管宿主材料,以协同提升高硫载量下的氧化还原动力学和循环稳定性。结论:所开发的Bio-N-CNT/S正极在0.1 C倍率下循环100圈后容量衰减率仅为0.178%,在8.6 mg cm⁻²高硫载量下容量保持率达71%,并通过原位表征和模拟验证了其有效抑制多硫化物穿梭、降低极化的机制。结合可持续的银回收策略,该工作为实用化锂硫电池提供了创新且经济的解决方案。
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